ст3сп5 расшифровка что означает 5
Характеристика стали СТ3 и ее технологические свойства
Характеристика стали марки Ст3сп
Ст3сп — Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества, хорошо сваривается, сварка осуществляется без подогрева и без последующей термообработки, способы сварки: ручная дуговая сварка, автоматическая дуговая сварка под флюсом и газовой защитой, КТС, ЭШС. Для толщины более 35 миллиметров рекомендуется подогрев и последующая термообработка, не склонна к флокеночувствительности, склонность к отпускной хрупкости отсутствует. Обрабатываемость резанием в горячекатаном состоянии при НВ 124 σB = 400МПа Kυ тв.спл. = 1,8 и Kυ б.ст. = 1,6, нашла свое применение в конструктиве несущих элементов сварных и несварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах, применяется в изготовлении арматуры класса Ат400С; сталь Ст3сп имеет относительно высокие показатели вязкости и пластичности, немного выше, чем у стали Ст3пс. Ковка при температурном режиме от 1300 до 750 0С, охлаждение производят на воздухе. Сталь марки Ст3пс не склонна к отпускной хрупкости и магнитна.
Применение стали Ст3
Рассматривая различные марки стали нужно учитывать тот момент, что они классифицируются по степени раскисления. Этот химический процесс предусматривает удаление с состава кислорода. Слишком большая концентрация кислорода определяет снижение физических и механических свойств.
Классификация проводится следующим образом:
Читать также: Как поставить электрический выключатель
Маркируется материал Ст3 соответствующим образом. Для проведения химического процесса могут использоваться различные вещества.
Стоит учитывать, что спокойная обходится намного дороже других вариантов исполнения. Это можно связать со следующими моментами:
При использовании спокойной стали могут изготавливать следующие изделия:
Полуспокойная разновидность стали, применение которой также весьма широкое, в составе имеет около одного процента кислорода. За счет этого характеристики твердости и пластичности выражены в меньшей степени. При применении стали 3 могут изготавливаться:
Лист стальной Ст3 горячекатаный
Кипящие сплавы получили широкое распространение по причине доступности. По стоимости они самые доступные, при этом получаемая структура характеризуется высокой степенью обрабатываемости. Кроме этого, сплав хорошо поддается термической обработке, однако эксплуатационные качества по причине высокой концентрации кислорода снижены.
В заключение отметим, что многие аналоги стали 3 обладают соответствующими эксплуатационными характеристиками. Зарубежные производители применяют собственные стандартны при маркировке. При этом концентрация вредных примесей выдерживается в определенном диапазоне. Применение самых современных технологий позволяет снизить количество фосфора и серы в составе, за счет материал становится более прочным и менее хрупким. В некоторых случаях проводится добавление легирующих элементов.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Одной из самых востребованных марок стальных сплавов можно смело назвать сталь Ст3. Этот материал можно найти практически везде, начиная от садовых скамеек и заканчивая сложными сварными конструкциями. Чем это вызвано?
Расшифровка стали марки Ст3сп
Расшифровка стали: Буква стоящая в начале обозначает группу стали котороя опреедляет кретерии предела прочности для химсостава, если буквы нет, тогда такая сталь относится к группе А, поставляется потребителям по механическим свойствам (такая сталь может иметь повышенное содержание серы или фосфора). Буквы Ст. обозначают, что сталь обыкновенного качества, хотя большинство сталей — высококачественные. Цифры от 0 до 6 это условный номер марки в зависимости от химсостава и механических свойств. Обычно, чем больше цифра, тем больше углерода и больше прочность. В нашем случае 3 обозначает содержание углерода в сплаве 0,14–0,22%. Буквы после номера марки обозначают степень раскиcления: сп — спокойная. По цене спокойные стали стали дороже чем полуспокойные и кипящие. Спокойная сталь – это сталь полученная в результате раскисления. Получается при раскислении алюминием, марганцем и кремнием. В ней настолько снижен уровень кислорода, что в процессе обработки металла между углеродом и кислородом никакой реакции не возникает а наличие неметаллических шлаков и их включение свидено к минимому. Спокойная сталь отличается плотной структурой, у нее хорошие механические свойства. Она менее склонна к отрицательным реакциям на нагревание при сварке и к старению. Особенности однородной гомогенной микроструктуры придают сплаву максимальную устойчивость к коррозии и пластичность.
Химический состав
Каждая категория стали характеризуется своим определенным химическим составом. Он во многом определяет область применения создаваемых заготовок и сложности, которые возникают при термической обработке.
Химический состав стали Ст3 делает ее одним из самых распространенных материалов, которые можно встретить на рынке. Без этого металла сложно себе представить современные строительные работы.
Ключевыми моментами, которые касаются химического состава, назовем следующее:
При большом количестве разновидностей сталей у рассматриваемой жестко контролируется концентрация вредных примесей, которыми являются фосфор и сера. Кроме этого, в состав в большой концентрации входит азот, на который приходится около 0,1 массы.
Поставка Ст3сп
Поставляется в виде сортового проката, в том числе и фасонного по регламенту ГОСТ 2590-88 Прокат стальной горячекатаный круглый, ГОСТ 2591-88 Прокат стальной горячекатаный квадратный, ГОСТ 8239-89 Двутавры стальные горячекатаные, ГОСТ 19771-93 Уголки стальные гнутые равнополочные, ГОСТ 19772-93 Уголки стальные гнутые неравнополочные, ГОСТ 8278-83 Швеллеры стальные гнутые равнополочные, ГОСТ 8281-80 Швеллеры стальные гнутые неравнополочные, ГОСТ 8283-93 Профили стальные гнутые корытные равнополочные, ГОСТ 380-94 Сталь углеродистая обыкновенного качества, ГОСТ 8509-93 Уголоки стальные горячекатаные равнополочные, ГОСТ 8510-86 Уголки стальные горячекатаные неравнополочные, ГОСТ 8240-97 Швеллеры стальные горячекатаные, ГОСТ 535-88 Прокат сортовой и фасонный из углеродистой стали обыкновенного качества, ГОСТ 2879-88 Прокат стальной горячекатаный шестигранный, ГОСТ 19903-2015 Прокат листовой горячекатанный, ГОСТ 19904-90 Прокат листовой холоднокатанный, ГОСТ 16523-97 Прокат тонколистовой из углеродистой стали качественной и обыкновенного качества общего назначения, ГОСТ 503-81 Лента холоднокатаная из низкоуглеродистой стали, ГОСТ 103-76 Полоса стальная горячекатаная, ГОСТ 82-70 Прокат стальной горячекатаный широкополосный универсальный, ГОСТ 3282-74 Проволока стальная низкоуглеродистая общего назначения, ГОСТ 17305-71 Проволока из углеродистой конструкционной стали, ГОСТ 10705-80 Трубы стальные электросварные, ГОСТ 10706-76 Трубы стальные электростварные прямошовные, ГОСТ 3262-75 Трубы стальные водогазопроводные.
Обработка металлов давлением. Поковки | ГОСТ 8479-70; |
Классификация, номенклатура и общие нормы | ГОСТ 380-2005; |
Сортовой и фасонный прокат | ГОСТ 2591-2006; ГОСТ 535-2005; ГОСТ 5422-73; ГОСТ 5781-82; ГОСТ 30136-95; ГОСТ 8239-89; ГОСТ 8240-97; ГОСТ 8509-93; ГОСТ 10884-94; ГОСТ 2879-2006; ГОСТ 9234-74; ГОСТ 5267.0-90; ГОСТ 25577-83; ГОСТ 11474-76; ГОСТ 4781-85; ГОСТ 8510-86; ГОСТ 19240-73; ГОСТ 19425-74; ГОСТ 30565-98; ГОСТ 2590-2006; |
Листы и полосы | ГОСТ 14918-80; ГОСТ 8568-77; ГОСТ 16523-97; ГОСТ 14637-89; ГОСТ 19903-74; ГОСТ 103-2006; |
Ленты | ГОСТ 3560-73; ГОСТ 6009-74; |
Ленты | ГОСТ 19851-74; |
Рельсы. Накладки. Подкладки. Костыли | ГОСТ 5812-82; ГОСТ 8142-89; ГОСТ 16277-93; |
Трубы стальные и соединительные части к ним | ГОСТ 24950-81; ГОСТ 10705-80; ГОСТ 10706-76; ГОСТ 12132-66; ГОСТ 20295-85; ГОСТ 8696-74; ГОСТ 3262-75; ГОСТ 10707-80; |
Особенности производства
Свойства готового материала определяются теми веществами, которые входят в его состав и во многом зависят от того какие технологии применялись при производстве того или иного сплава.
Основу стального сплава составляет феррит. Это составляющая железоуглеродистых сплавов. Он, по сути, является твердым раствором углерода и легирующих компонентов. Для повышения его прочности расплав насыщают углеродом.
К примесям, от которых, кроме вреда, ждать нечего относят фосфор и серу, а также их производные. Фосфор, вступая в реакцию с ферритом, понижает пластичность сплава во время воздействия высоких температур и усиливает хрупкость под воздействием холода. В процессе расплава может образовываться сернистое железо, которое может привести к красноломкости. Сталь Ст3 содержит в своем составе не более 0,05% серы и фосфора 0,04%.
Для производства конструкционных сталей применяют две сталеплавильные технологии:
Параметры марки Ст3, получаемой одним или другим методом мало чем, отличаются друг от друга, но конвертерная технология проще и дешевле.
Раскисление стали Ст3
Процесс раскисления выполняют для удаления лишнего кислорода, который снижает механические характеристики стали. Для этого применяют кремний или алюминий. Они нейтрализуют кислород, а появляющиеся окислы служат стимулом для формирования очагов кристаллизации и тем самым способствуют появлению мелкозернистой структуры. Стали, прошедшие через эту операцию разделяют на три типа:
В чем их отличия друг от друга. Спокойные стали получили свое название, потому что они не кипят при розливе. Они имеют более однородную структуру, они лучше обрабатываются сваркой и проявляют хорошую стойкость к динамическим нагрузкам. Но, с другой стороны, стоят они дороже и именно поэтому более широкое распространение получили стали полуспокойные. Они занимают место между спокойными и кипящими сплавами. Кстати, именно полуспокойные стали чаще всего применяют для создания конструкций разного назначения. Для ее получения используют меньшее количество раскислителя, по большей части – это кремний.
Как пример можно привести использование стали ст3 пс для создания строительных конструкций.
Тут следует отметить, что сталь должна отвечать требованиям ГОСТ 380-71. При покупке этой марки, предприятие поставщик должен предоставить документы с результатами испытаний материала на химический состав, по прочностным характеристикам, временные сопротивления и прочее.
Ударная вязкость стали Ст3сп
Состояние поставки, термообработка | +20 | после мехстарения | -20 |
Лист поперечным сечением 5-9 мм | 78 | 39 | 39 |
Лист поперечным сечением 10-25 мм | 68 | 29 | 29 |
Лист поперечным сечением 26-40 мм | 49 | ||
Широкая полоса продольным сечением 5-9 мм | 98 | 49 | 49 |
Широкая полоса продольным сечением 10-25 мм | 78 | 29 | 29 |
Широкая полоса продольным сечением 26-40 мм | 68 | ||
Сортовой и фасонный прокат продольным сечением 5-9 мм | 108 | 49 | 49 |
Сортовой и фасонный прокат продольным сечением 10-25 мм | 98 | 29 | 29 |
Сортовой и фасонный прокат продольным сечением 26-40 мм | 88 |
Температура кипения и плавления металлов
В таблице представлена температура плавления металлов tпл, их температура кипения tк при атмосферном давлении, плотность металлов ρ при 25°С и теплопроводность λ при 27°С.
Температура плавления металлов, а также их плотность и теплопроводность приведены в таблице для следующих металлов: актиний Ac, серебро Ag, алюминий Al, золото Au, барий Ba, берилий Be, висмут Bi, кальций Ca, кадмий Cd, кобальт Co, хром Cr, цезий Cs, медь Cu, железо Fe, галлий Ga, гафний Hf, ртуть Hg, индий In, иридий Ir, калий K, литий Li, магний Mg, марганец Mn, молибден Mo, натрий Na, ниобий Nb, никель Ni, нептуний Np, осмий Os, протактиний Pa, свинец Pb, палладий Pd, полоний Po, платина Pt, плутоний Pu, радий Ra, рубидий Pb, рений Re, родий Rh, рутений Ru, сурьма Sb, олово Sn, стронций Sr, тантал Ta, технеций Tc, торий Th, титан Ti, таллий Tl, уран U, ванадий V, вольфрам W, цинк Zn, цирконий Zr.
Наиболее тугоплавкими являются следующие металлы: гафний, иридий, молибден, ниобий, осмий, рений, рутений, тантал, технеций, вольфрам. Температура плавления этих металлов выше 2000°С.
Приведем примеры температуры плавления металлов, широко применяемых в промышленности и в быту:
Максимальной температурой кипения из металлов, представленных в таблице, обладает рений Re — она составляет 5596°С. Также высокими температурами кипения обладают металлы, относящиеся к группе с высокой температурой плавления.
Теплопроводность металлов в таблице изменяется от 6,3 до 427 Вт/(м·град), таким образом хуже всего проводит тепло такой металл, как нептуний, а лучшим теплопроводящим металлом является серебро.
Механические свойства Ст3сп при нормальной температуре
Вид поставки | Размер | Напр. | sв | sT | d5 | y | KCU | Термообработка |
— | мм | — | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | — |
Трубы, ГОСТ 8696-74 | 372 | 245 | 23 | |||||
Трубы, ГОСТ 10705-80 | 372 | 225 | 22 | |||||
Прокат, ГОСТ 535-2005 | 370-490 | 205-255 | 23-26 | |||||
Лист толстый, ГОСТ 14637-89 | 370-480 | 205-245 | 23-26 | |||||
Арматура, ГОСТ 5781-82 | 373 | 235 | 25 | |||||
Катанка, ГОСТ 30136-95 | 490-540 | 60 |
Предел — прочность — сталь
Предел — прочность — сталь
Это почти вдвое выше предела прочности стали 3; стержень выйдет из строя гораздо раньше, чем будет достигнуто критическое напряжение. Как мы видим, при небольших гибкостях формула Эйлера дает преувеличенные значения критических напряжений и критических сил. [31]
Влияние коррозии с ростом предела прочности стали усиливается. На рис. 9 приведена зависимость пределов выносливости лабораторных образцов от предела прочности стали для различных коррозионных сред. Анализ графиков показывает, что предел выносливости в условиях коррозии не зависит от предела прочности стали, вследствие чего применение легированных сталей при работе детали в коррозионной среде нецелесообразно. Существенно снижается предел выносливости и в том случае, когда образцы подвергаются коррозии до испытания на усталость в течение нескольких дней, после чего их испытывают на усталость без воздействия среды. [32]
Как видно из кривой, предел прочности стали с увеличением времени испытания уменьшается. [33]
С увеличением содержания углерода повышается предел прочности стали, твердость и хрупкость при одновременном уменьшении относительного удлинения и ударной вязкости. Свариваемость стали с повышением содержания углерода ухудшается. [34]
Предыдущий анализ показывает, что предел прочности стали
при растяжении оказывает преобладающее влияние на предел выносливости при наличии концентрации напряжений. Оказывается, что прочие факторы, такие, как горячая обработка, состав и качество стали, имеют весьма малое дополнительное влияние по сравнению с влиянием предела прочности при растяжении. Интересно знать, какая величина предела прочности при растяжении обеспечила бы максимальную выносливость при наличии концентрации напряжений. Соотношения, данные выше, показывают, что существует непрерывное, хоть и малое, увеличение предела выносливости в условиях концентрации напряжений при росте предела прочности при растяжении. [35]
Существует мнение, что произведение предела прочности стали на ее относительное сужение можно рассматривать как предел выносливости. При проверке влияния этого показателя на износостойкость стали при ударно-абразивном изнашивании также получены различные зависимости в хрупкой и вязкой областях разрушения. При равномерном увеличении произведения aBty износостойкость стали в хрупкой области разрушения увеличивается, в вязкой области — уменьшается. [36]
По многочисленным данным коэффициенты вариации предела прочности сталей о0в колеблются в предела 3 — 12 %, а распределение величин 0В на множестве всех плавок достаточно хорошо соответствует нормальному закону. [37]
Между числом твердости Бринеля и пределом прочности стали для испытаний при комнатной температуре с достаточной степенью точности установлено определенное соотношение. [39]
По данным работы [39] и др. предел прочности стали при поглощение водорода ненагруженными образцами несколько снижается. Результаты наших испытаний [91], описанные в главе V, показала существенное снижение предела прочности стали в результате на-водороживания образцов без нагрузки в сероводородных растворах. [40]
При температуре отжига выше 980 С предел прочности стали 27 — 4 — Мо увеличивается, а ударная вязкость резко снижается, что объясняется образованием игольчатого аустенита во время охлаждения. При 760 С ударная вязкость снижается в результате образования ог-фазы. [42]
С понижением температуры предел текучести и предел прочности стали возрастают, причем 0Т увеличивается интенсивнее, так что отношение ат / сгв стремится к единице при снижении температуры до — 180 С. [44]
По данным работы [39] и др. предел прочности стали при поглощение водорода ненагруженными образцами несколько снижается. Результаты наших испытаний [91], описанные в главе V, показала существенное снижение предела прочности стали в результате на-водороживания образцов без нагрузки в сероводородных растворах. [45]
Механические свойства Ст3сп при повышенных температурах
Температура испытания,°C | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 |
Горячекатаная заготовка размерами 140Х120 мм | |||||
20 | 220 | 445 | 33 | 59 | 154 |
300 | 205 | 199 | |||
500 | 180 | 285 | 34 | 80 | 119 |
Лист и фасонный прокат в горячекатаном состоянии толщиной до 30 мм | |||||
20 | 205-340 | 420-520 | 28-37 | 56-68 | |
200 | 215-285 | ||||
300 | 205-265 | ||||
400 | 155-255 | 275-490 | 34-43 | 60-73 | |
500 | 125-175 | 215-390 | 36-43 | 60-73 | |
Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм кованый и нормализованный. Скорость деформации 16 мм/мин, скорость деформации 0,009 1/с | |||||
700 | 73 | 100 | 57 | 96 | |
800 | 51 | 63 | 95 | 95 | |
900 | 38 | 65 | 84 | 100 | |
1000 | 25 | 43 | 79 | 100 | |
1100 | 19 | 31 | 80 | 100 | |
1200 | 14 | 25 | 84 | 100 |
Технологические свойства
Сталь этой марки не имеет никаких ограничений по свариванию любым доступным способом в т.ч. газовой, электрической.
Ключевыми показателями стали можно назвать следующие:
Эти показатели позволяют разделить стальные сплавы на такие группы, как: обычной, повышенной и высокой прочности. Для деталей, имеющих толщину или диаметр свыше 36 мм, после сварки имеет смысл выполнить термообработку, которая снимет напряжения, возникающие в зоне сварочного шва под воздействием высокой температуры сварки.
Механические свойства проката из стали Ст3сп
Термообработка, состояние поставки | Сечение, мм | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | δ4, % |
Прокат горячекатаный | 100 | 205 | 370-480 | 23 | |
Листы горячекатаные | Читайте также: Цинкование металла своими руками – обзор подходящих способов |
Для ее точения или фрезерования применяют режущий инструмент, выполненный из твердых сплавов ВК8, Т5К10. Для получения резьбы и внутренней, и наружной применяют метчики и плашки, выполненные из сталей Р18, Р6М5. При обработке на станках токарно-фрезерной группы целесообразно применять водоэмульсионные СОЖ, например, Эмульсол. Кстати, при нарезании резьбы вручную желательно использовать касторовое масло, которое существенно облегчает работу.
Выбор скорости обработки производят на основании свойств стали, технических параметров станочного оборудования и вида обработки. Например, при диаметре заготовки от 60 до 100 мм, допустимо использовать токарный резец с размером державки 16х25 мм. При глубине резания в 3 мм, скорость подачи суппорта должна равняться от 0,7 до 1,2 мм на один оборот шпинделя. При обработке на токарном станке допускается скорость вращения шпинделя в пределах 700 оборотов в минуту.
Механические свойства поковок Ст3сп
Сечение, мм | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 | HB |
Нормализация | ||||||
Температура плавления стали
Представлена таблица значений температуры плавления стали распространенных марок. Рассмотрены стали для отливок, конструкционные, жаропрочные, углеродистые и другие классы сталей.
Температура плавления стали находится в диапазоне от 1350 до 1535°С. Стали в таблице расположены в порядке возрастания их температуры плавления.
Температура плавления стали — таблица
Сталь | tпл, °С | Сталь | tпл, °С |
Стали для отливок Х28Л и Х34Л | 1350 | Коррозионно-стойкая жаропрочная 12Х18Н9Т | 1425 |
Сталь конструкционная 12Х18Н10Т | 1400 | Жаропрочная высоколегированная 20Х23Н13 | 1440 |
Жаропрочная высоколегированная 20Х20Н14С2 | 1400 | Жаропрочная высоколегированная 40Х10С2М | 1480 |
Жаропрочная высоколегированная 20Х25Н20С2 | 1400 | Сталь коррозионно-стойкая Х25С3Н (ЭИ261) | 1480 |
Сталь конструкционная 12Х18Н10 | 1410 | Жаропрочная высоколегированная 40Х9С2 (ЭСХ8) | 1480 |
Коррозионно-стойкая жаропрочная 12Х18Н9 | 1410 | Коррозионно-стойкие обыкновенные 95Х18…15Х28 | 1500 |
Сталь жаропрочная Х20Н35 | 1410 | Коррозионно-стойкая жаропрочная 15Х25Т (ЭИ439) | 1500 |
Жаропрочная высоколегированная 20Х23Н18 (ЭИ417) | 1415 | Углеродистые стали | 1535 |
Описание
Примечание
Степень раскисления — Сп. Сортовой, полосовой и фасонный прокат изготавливается классом прочности 265 при сечении до 20 мм. При упрочняющей обработке (регламенитуемая или контролируемая прокатка или ускоренное охлаждение) поставляется прокат сечением до 20 мм классов прочности 295, 325 и 345. Сталь Ст3сп обеспечивает класс прочности листового, широкополосного универсального проката и гнутых профилей КП 265 при толщине проката до 20 мм без применения дополнительной упрочняющей обработки.